1-mavzu. “Tizimli tahlil” fanining predmeti, maqsadi va vazifalari. «Tizimli tahlil»

Taqlidiy (Simulyatsiya) modellar. Simulyatsiya - bu real vaqtda real tizimning harakatini taqlid qiluvchi kompyuter modellari yaratiladigan texnikadir. Bunday modellar turli omillar, o'zaro ta'sirlar va tizim parametrlarini hisobga oladi.
Simulyatsiya modellashtirish sizga turli Ssenariylarni o'rganish va haqiqiy eksperimentlarga ehtiyoj sezmasdan tajribalar o'tkazish imkonini beradi. Bu turli xil nazorat strategiyalarini sinab ko'rish, turli qarorlar samaradorligini tahlil qilish va turli sharoitlarda harakatlar natijalarini bashorat qilish imkonini beradi.
Simulyatsiyaning afzalliklari tizimni boshqariladigan muhitda o'rganish qobiliyati, tajribalarni takrorlash qobiliyati va real dunyo uchun mavjud bo'lmagan yoki xavfli bo'lishi mumkin bo'lgan sharoitlarda tajriba o'tkazish qobiliyatini o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, simulyatsiya modellashtirish fizik tajribalarni o'tkazish uchun sarflanishi mumkin bo'lgan vaqt va resurslarni tejaydi.
Simulyatsiya modellashtirish ishlab chiqarish, logistika, transport, iqtisodiyot, sog'liqni saqlash, ekologiya va boshqalar kabi turli sohalarda keng qo'llaniladi. U tadqiqotchilar va qaror qabul qiluvchilarga tizim xatti-harakatlarini tushunish va bashorat qilish, tadqiqot strategiyalari samaradorligini baholash va natijalar asosida qaror qabul qilishda yordam beradi.
Simulyatsiya modellashtirish kompyuter modellarini ishlab chiqish, dasturlash, simulyatsiya tajribalarini o'tkazish, natijalarni tahlil qilish va olingan ma'lumotlarni sharhlashni o'z ichiga oladi. AnyLogic, Simul8, NetLogo va boshqalar kabi simulyatsiya modellarini amalga oshirish uchun turli xil dasturiy vositalar va dasturlash tillaridan foydalanish mumkin.
Tizimli-strukturali modellashtirish va tahlil qilish texnologiyasi. Strukturaviy modellashtirish - tizim tahlilining sohasi va tizimlarni o'rganish va ularni rivojlantirish uchun foydalaniladigan modellashtirish turi. Strukturaviy modellashtirish turli grafik va matematik usullardan foydalangan holda tizimni rasmiylashtirilgan tasvirlash vositasini ta'minlaydi.
Strukturaviy modellashtirish odatda tizimning tarkibiy qismlarini va ularning munosabatlarini aks ettiruvchi sxemalar, Petri tarmoqlari, sinf diagrammalari va boshqalar kabi diagrammalarni yaratishni o'z ichiga oladi. Ushbu modellar tizim strukturasini tahlil qilish, uning asosiy elementlarini, aloqalari va o'zaro ta'sirini aniqlash, shuningdek, uning xatti-harakatlarini baholash va bashorat qilish imkonini beradi.
Strukturaviy modellashtirish ko'pincha axborot texnologiyalari, muhandislik, biznes rejalashtirish va loyihalarni boshqarish kabi turli sohalarda qo'llaniladi. Bu ishlab chiquvchilar va tadqiqotchilarga tizimni yaxshiroq tushunishga, muammolarni aniqlashga va uning ish faoliyatini yaxshilashga yordam beradi.
Ammo shuni ta'kidlash kerakki, tizimli modellashtirish tizimlarni modellashtirishning yagona usuli emas. Undan tashqari aniq vazifa va predmet sohasiga qarab to‘plam-nazariy modellar, lingvistik modellar, kibernetik modellar va boshqa usullar ham qo‘llaniladi.
Strukturaviy modellashtirish doimiy rivojlanib boruvchi soha bo‘lib, so‘nggi o‘n yilliklarda ontologiya va obyektga yo‘naltirilgan modellashtirish kabi yangi yondashuvlar paydo bo‘ldi va o‘zgardi.
Ontologiya - bu mavzu sohasining kontseptual ko'rinishlarini tavsiflovchi rasmiy modellardir. Ular tizimning elementlari va funktsiyalarini sinflar, obyektlar va tushunchalar iyerarxiyasiga birlashtiradi, bu tizimdagi tuzilma va munosabatlarni to'liqroq va aniqroq tasvirlash imkonini beradi.
Obyektga yo'naltirilgan modellashtirish - bu tizim o'z atributlari va usullariga ega bo'lgan o'zaro ta'sir qiluvchi obyektlar to'plami sifatida qaraladigan yondashuv. Obyektga yo'naltirilgan modellashtirish obyekt sinflarini, ular o'rtasidagi munosabatlarni, usullar va atributlarni o'z ichiga olgan obyekt modellarini yaratishga imkon beradi. Ushbu yondashuv dasturiy ta'minotni loyihalash va ishlab chiqish uchun dasturiy injiniringda keng qo'llaniladi.
Strukturaviy modellar muhandislik va ilmiy amaliyotning turli sohalarida qo'llaniladi. Ular ma'lumotlar bazasining kontseptual diagrammasi, korxonani boshqarish tizimlarining Iyerarxik tashkiliy diagrammasi, boshqaruv jarayonlarining funktsional diagrammasi, inson operatori faoliyatining funktsional tuzilmalari, muammolarni hal qilish algoritmlarining funktsional mantiqiy diagrammalari, kompleks loyihalashda dasturiy obyekt modellari va funktsiyalar iyerarxiyasi shaklida taqdim etilishi mumkin. texnologik obyektlar yoki ularni boshqarish punktlari.
Bu turli yondashuvlar va strukturaviy modellar tizimlarni yanada aniqroq va rasmiylashtirilgan tavsiflash, ularning tuzilishi va o‘zaro aloqalarini tahlil qilish, tizimni ishlab chiqish va boshqarish jarayonlarini takomillashtirish imkonini beradi.
Tizimli-strukturaviy modellashtirish va tahlil qilish texnologiyasi "3 ko'rinishdagi modellashtirish" - bu tizimlarni modellashtirish va tahlil qilishning uchta asosiy burchagi yoki istiqbolini hisobga oladigan yondashuv: tarkibiy, funktsional va xatti-harakatlar. Ushbu yondashuv tizimni to'liqroq va har tomonlama taqdim etish va o'rganish imkonini beradi.
Tizimli-strukturaviy modellashtirish va tahlil qilish texnologiyasi "3 ko'rinishdagi modellashtirish" - tizimlarni modellashtirish va tahlil qilishda uchta asosiy burchak yoki istiqbolni hisobga oladigan yondashuv: strukturaviy, funktsional va xatti-harakatlar. Ushbu yondashuv tizimni uning tarkibiy qismlari, munosabatlari va dinamikasini hisobga olgan holda to'liqroq va har tomonlama tavsiflash va o'rganish imkonini beradi.
Strukturaviy ko'rinish: Strukturaviy ko'rinish tizimning tarkibiy qismlariga va ularning munosabatlariga qaratilgan. U tizim strukturasini tasvirlash uchun blok-sxema, komponent diagrammasi, sinf diagrammasi va boshqalar kabi usul va vositalardan foydalanadi. Strukturaviy modellashtirish tizim qanday elementlardan iboratligini va ularning bir-biri bilan o'zaro ta'sirini tushunishga yordam beradi.
Funktsional ko'rinish: Funktsional ko'rinish tizim bajaradigan funktsiyalar va vazifalarni tahlil qilishga qaratilgan. Bu erda tizim vazifalarini bajarish bilan bog'liq funktsional bloklar, jarayonlar, axborot oqimlari va boshqa elementlar modellashtirilgan. Funktsional modellashtirish tizim o'z vazifalarini qanday bajarishini va qanday natijalarga erishishini aniqlashga yordam beradi.
Xulq-atvor nuqtai nazari: Xulq-atvor nuqtai nazari tizimning dinamikasiga va vaqt o'tishi bilan uning xatti-harakatlariga qaratilgan. Tizimning atrof-muhit bilan o'zaro ta'sirini va uning holatlari va xatti-harakatlarida qanday o'zgarishlar sodir bo'lishini ko'rsatish uchun ketma-ketlik diagrammasi, holat diagrammasi, faoliyat diagrammasi va boshqalar kabi modellashtirish usullaridan foydalanadi.
"3 ko'rinishli modellashtirish" texnologiyasi ushbu uchta ko'rinishni birgalikda ko'rib chiqish va olingan modellar asosida tizimni tahlil qilish imkonini beradi. Bu murakkab tizimlarni tushunish, muammolarni aniqlash va ularning ish faoliyatini yaxshilash, shuningdek, asoslangan qarorlar qabul qilish va tizim jarayonlarini optimallashtirish uchun foydalidir.
Aloqa mohiyat diagrammasi tizimdagi ma’lumotlar strukturasini va ular o‘rtasidagi munosabatlarni modellashtirish imkonini beruvchi vositadir. Aloqa mohiyat diagrammasini ifodalash uchun ikkita asosiy belgi keng qo'llaniladi: Chen notatsiyasi va Barker notatsiyasi
Chenning notatsiyasi:
Chen yozuvida obyektlar to'rtburchaklar shaklida, obyektlar o'rtasidagi munosabatlar esa olmos sifatida ifodalanadi. Obyekt atributlari to'rtburchaklar ichida ko'rsatilgan.
Bu belgi Piter Chen tomonidan ishlab chiqilgan va tizim-strukturaviy modellashtirish kontekstida obyektlar o'rtasidagi munosabatlar diagrammalarini yaratish uchun keng qo'llaniladi. Chen yozuvida obyektlar to'rtburchaklar shaklida, obyektlar o'rtasidagi munosabatlar esa olmos sifatida ifodalanadi. Diagrammalar aloqalar yo'nalishini ko'rsatish uchun o'qlardan foydalanadi va obyektlarning atributlari to'rtburchaklar ichida ko'rsatilgan.
Barkerning yozuvi: Bu belgi Richard Barker tomonidan kiritilgan va munosabatlar va obyektlarni modellashtirish uchun ham keng qo'llaniladi. Barker yozuvida obyektlar to'rtburchaklar shaklida, obyektlar orasidagi munosabatlar esa chiziqlar sifatida ifodalanadi. Chen yozuvidan farqli o'laroq, Barker notasi odatda to'rtburchaklar tashqarisida joylashgan obyekt atributlarini ro'yxatga oladi.
Qaysi belgidan foydalanish - Chen yoki Barker - ma'lum bir tizim yoki tashkilotning afzalliklari va modellashtirish talablariga bog'liq. Ikkala belgi ham tizimdagi tuzilma va munosabatlarni tushunishga va natijada olingan modellar asosida tahlil qilishga yordam beradigan munosabatlar va obyektlarni vizual tarzda ifodalash uchun vositani taqdim etadi.